Үйлчилгээний хатуу хэрэглээнд зориулсан дэвшилтэт керамик материал

Албан ёсны үйлчилгээний тодорхойлолт байдаггүй. Энэ нь хавхлагыг солих өндөр өртөг эсвэл боловсруулах хүчин чадлыг бууруулдаг ажлын нөхцөлтэй холбоотой гэж үзэж болно. Үйлчилгээний хүнд нөхцөлд оролцож буй бүх салбарын ашигт ажиллагааг сайжруулахын тулд үйл явцын үйлдвэрлэлийн зардлыг бууруулах дэлхийн хэрэгцээ шаардлага байна. Үүнд газрын тос, байгалийн хий, нефтийн химийн бүтээгдэхүүнээс цөмийн эрчим хүч, эрчим хүч үйлдвэрлэх, ашигт малтмалын боловсруулалт, олборлолт зэрэг багтдаг. Дизайнерууд, инженерүүд энэ зорилгодоо хүрэхийн тулд янз бүрийн аргаар оролдож байна. Хамгийн тохиромжтой арга бол үйл явцын параметрүүдийг (үр дүнтэй унтрах, оновчтой урсгалын хяналт гэх мэт) үр дүнтэй хянах замаар ажиллах хугацаа, үр ашгийг нэмэгдүүлэх явдал юм. Аюулгүй байдлын оновчлол нь мөн чухал үүрэг гүйцэтгэдэг, учир нь солих тоог цөөрүүлснээр үйлдвэрлэлийн аюулгүй орчин бий болно. Нэмж дурдахад тус компани тоног төхөөрөмж (насос, хавхлага гэх мэт) нөөц, шаардлагатай устгах ажлыг багасгахаар ажиллаж байна. Үүний зэрэгцээ, байгууламжийн эзэд өөрсдийн хөрөнгөөс асар их эргэлт хүлээж байна. Тиймээс боловсруулах хүчин чадлыг нэмэгдүүлснээр цөөн (гэхдээ том диаметртэй) хоолой, тоног төхөөрөмж, ижил бүтээгдэхүүний урсгалд зориулсан цөөн тооны багаж бий болно. Энэ нь хоолойн илүү өргөн диаметртэй байхын тулд илүү том бие даасан системийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг ашиглахаас гадна үйлчилгээний явцад засвар үйлчилгээ хийх, солих шаардлагыг багасгахын тулд хатуу ширүүн орчинд удаан хугацаагаар өртөх шаардлагатай байгааг харуулж байна. Хавхлага, хавхлагын бөмбөлөг зэрэг бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь хүссэн хэрэглээнд тохирсон бат бөх байх ёстой, гэхдээ тэдгээр нь ашиглалтын хугацааг уртасгаж болно. Гэсэн хэдий ч ихэнх хэрэглээний гол асуудал бол металл эд ангиудын гүйцэтгэлийн хязгаарт хүрсэн явдал юм. Энэ нь дизайнерууд эрэлт хэрэгцээтэй хэрэглээ, ялангуяа керамик материалд металл бус материалаас өөр хувилбар олж болохыг харуулж байна. Хэцүү нөхцөлд эд ангиудыг ажиллуулахад шаардагдах ердийн үзүүлэлтүүд нь дулааны цохилтын эсэргүүцэл, зэврэлтэнд тэсвэртэй, ядрах эсэргүүцэл, хатуулаг, хүч чадал, хатуулаг зэрэг орно. Уян хатан чанар нь гол параметр юм, учир нь уян хатан чанар багатай бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь сүйрлийн үр дүнд бүтэлгүйтдэг. Керамик материалын хатуулаг нь хагарлын тархалтыг эсэргүүцэх чадвараар тодорхойлогддог. Зарим тохиолдолд доголын аргаар хэмжиж, зохиомлоор өндөр утгыг гаргаж болно. Нэг талын зүсэлтийн цацрагийг ашиглах нь хэмжилтийн үр дүнг үнэн зөв гаргах боломжтой. Хүч чадал нь хатуулагтай холбоотой боловч ачаалал өгөх үед материал нь сүйрлийн шинж чанартай байдаг нэг цэгийг хэлнэ. Үүнийг ихэвчлэн "хагарлын модуль" гэж нэрлэдэг бөгөөд туршилтын саваа дээрх гурван эсвэл дөрвөн цэгийн гулзайлтын хүчийг хэмжих замаар олж авдаг. Гурван онооны тестийн утга нь дөрвөн онооны тестийн утгаас 1%-иар өндөр байна. Хэдийгээр хатуулгийг хэмжихэд Роквелл, Викерсийн хатуулгийн хэмжүүр зэрэг олон жинг ашиглаж болох ч Викерсийн бичил хатуулгийн хэмжүүр нь дэвшилтэт керамик материалд маш тохиромжтой. Хатуулаг нь материалын элэгдлийн эсэргүүцэлтэй пропорциональ өөрчлөгддөг. Циклийн дагуу ажилладаг хавхлагуудын хувьд хавхлагыг тасралтгүй нээж, хааж байгаатай холбоотой ядаргаа нь гол асуудал юм. Ядаргаа бол хүч чадлын босго юм. Энэ босгоос давсан тохиолдолд материал нь хэвийн гулзайлтын хүчнээс доогуур бүтэлгүйтэх хандлагатай байдаг. Зэврэлтэнд тэсвэртэй байдал нь үйл ажиллагааны орчин болон материалыг агуулсан орчиноос хамаарна. "Усан дулааны задрал" -аас гадна олон дэвшилтэт керамик материалууд нь энэ салбарт металаас илүү байдаг бөгөөд циркон дээр суурилсан зарим материалууд нь өндөр температурт уурын нөлөөлөлд өртсөний дараа "гидротермаль задралд" ордог. Геометр, дулааны тэлэлтийн коэффициент, дулаан дамжилтын илтгэлцүүр, эд ангиудын хатуулаг, хүч чадал нь дулааны цохилтод нөлөөлдөг. Энэ хэсэг нь өндөр дулаан дамжуулалт, хатуулагтай тул метал эд ангиудыг үр дүнтэй ажиллуулах боломжтой. Гэсэн хэдий ч керамик материалын дэвшил нь дулааны цочролын эсэргүүцлийн хүлээн зөвшөөрөгдөх түвшинд хүрч байна. Нарийвчилсан керамик эдлэлийг олон жилийн турш ашиглаж ирсэн бөгөөд өндөр гүйцэтгэл, өндөр үнэ цэнийг шаарддаг найдвартай байдлын инженер, үйлдвэрийн инженер, хавхлагын дизайнеруудын дунд түгээмэл байдаг. Хэрэглээний тусгай шаардлагын дагуу энэ нь янз бүрийн үйлдвэрүүдэд янз бүрийн найрлагад тохиромжтой. Гэсэн хэдий ч дөрвөн дэвшилтэт керамик нь цахиурын карбид (SiC), цахиурын нитрид (Si3N4), хөнгөн цагааны исэл, циркони зэрэг хавхлагуудын нарийн засвар үйлчилгээний салбарт ихээхэн ач холбогдолтой юм. Хавхлага ба хавхлагын бөмбөгний материалыг хэрэглээний тодорхой шаардлагын дагуу сонгоно. Хавхлага нь ган шиг дулааны тэлэлтийн коэффициент ба хөшүүн чанар бүхий цирконигийн хоёр үндсэн хэлбэрийг ашигладаг. Магнийн ислийн хэсэгчлэн тогтворжсон циркон (Mg-PSZ) нь дулааны цохилтод тэсвэртэй, бат бөх чанараараа хамгийн өндөр байдаг бол yttria tetragonal zirconia polycrystalline (Y-TZP) нь илүү хатуу боловч гидротермаль задралд өртөмтгий байдаг. Цахиурын нитрид (Si3N4) нь өөр өөр найрлагатай. Хийн даралтат шингэрүүлсэн цахиурын нитрид (GPPSN) нь хавхлаг болон хавхлагын бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд хамгийн түгээмэл хэрэглэгддэг материал юм. Дундаж хатуулагтайгаас гадна өндөр хатуулаг, бат бөх чанар, дулааны цохилтод маш сайн тэсвэртэй, дулааны тогтвортой байдал. Үүнээс гадна, өндөр температурт уурын орчинд Si3N4 нь гидротермаль доройтлоос урьдчилан сэргийлэхийн тулд цирконыг орлуулж чаддаг. Илүү хатуу төсөвтэй бол баяжуулах үйлдвэр нь SiC эсвэл хөнгөн цагааны исэлээс сонгох боломжтой. Энэ хоёр материал нь өндөр хатуулагтай боловч циркон эсвэл цахиурын нитридээс илүү хатуу биш юм. Энэ материал нь өндөр ачаалалтай хавхлагын бөмбөлөг эсвэл дискнээс илүүтэй хавхлагын доторлогоо, хавхлагын суудал зэрэг статик бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хэрэглээнд маш тохиромжтой болохыг харуулж байна. Цоргоны хэрэглээнд (феррохром (CrFe), вольфрамын карбид, Хастеллой, Стеллит гэх мэт) ашигладаг металл материалуудтай харьцуулахад дэвшилтэт керамик материалууд нь бага бат бөх чанар, ижил төстэй бат бэхтэй байдаг. Үйлчилгээний эрэлт хэрэгцээ нь эрвээхэй хавхлага, бөмбөрцөг, хөвөгч бөмбөлөг хавхлага, булаг зэрэг эргэдэг хавхлагуудыг ашиглах явдал юм. Ийм хэрэглээнд Si3N4 болон циркониа нь дулааны цохилтод тэсвэртэй, хатуулаг, бат бөх чанартай бөгөөд хамгийн эрэлт хэрэгцээтэй орчинд дасан зохицож чаддаг. Материалын хатуулаг, зэврэлтээс хамгаалах чадвараас шалтгаалан эд ангиудын ашиглалтын хугацаа нь металлын эд ангиас хэд дахин их байдаг. Бусад давуу талууд нь хавхлагын ашиглалтын хугацаанд, ялангуяа таслах болон хяналтын чадавхийг хадгалсан газруудад гүйцэтгэлийн шинж чанарыг агуулдаг. Үүнийг 65 мм (2.6 инч) хавхлагатай кинар/RTFE бөмбөлөг ба доторлогооны 98% хүхрийн хүчил ба ильменитийн нөлөөгөөр илменит нь титан ислийн пигмент болгон хувиргасан тохиолдолд харуулсан. Хэвлэл мэдээллийн идэмхий шинж чанар нь эдгээр бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн ашиглалтын хугацаа зургаан долоо хоног хүртэл байж болно гэсэн үг юм. Гэсэн хэдий ч Nilcra™ (Зураг 1) үйлдвэрлэсэн бөмбөрцөг хавхлагын обудтай (магнийн ислийг хэсэгчлэн тогтворжуулсан циркони (Mg-PSZ)) ашиглах нь маш сайн хатуулаг, зэврэлтэнд тэсвэртэй бөгөөд гурван жилийн турш хангагдсан. Ямар ч илрэх элэгдэлгүй, тасалдлын үйлчилгээ. Шугаман хавхлагуудад (өнцгийн хавхлага, тохируулагч хавхлага эсвэл бөмбөрцөг хавхлага орно) эдгээр бүтээгдэхүүний "хатуу суудал" шинж чанараас шалтгаалан циркон ба цахиурын нитрид нь хавхлагын залгуур болон хавхлагын суудалд тохиромжтой. Үүний нэгэн адил хөнгөн цагааны ислийг тодорхой доторлогоо, торонд ашиглаж болно. Суудлын цагираг дээрх тохирох бөмбөгөөр дамжуулан битүүмжлэлийн өндөр түвшинд хүрч болно. Дамрын хавхлага, оролт, гаралт эсвэл хавхлагын биений бут зэргийг багтаасан хавхлагын голын хувьд хэрэглээний шаардлагын дагуу үндсэн дөрвөн керамик материалын аль нэгийг ашиглаж болно. Материалын өндөр хатуулаг, зэврэлтэнд тэсвэртэй байдал нь бүтээгдэхүүний гүйцэтгэл, ашиглалтын хугацааны хувьд ашигтай болох нь батлагдсан. Австралийн боксит боловсруулах үйлдвэрт ашигладаг DN150 эрвээхэй хавхлагыг жишээ болгон авч үзье. Дунд зэргийн цахиурын өндөр агууламж нь хавхлагын бутнуудын элэгдэлд хүргэдэг. Эхэндээ ашигласан доторлогоо болон хавхлага диск нь 28% CrFe хайлшаар хийгдсэн бөгөөд ердөө 8-10 долоо хоног үргэлжилсэн. Гэсэн хэдий ч Nilcra™ цирконоор хийсэн хавхлагуудыг нэвтрүүлснээр (Зураг 2) ашиглалтын хугацааг 70 долоо хоног хүртэл нэмэгдүүлсэн. Хатуу, бат бөх чанараараа керамик нь ихэнх хавхлагын хэрэглээнд сайн ажилладаг. Гэсэн хэдий ч тэдгээрийн хатуулаг, зэврэлтэнд тэсвэртэй байдал нь хавхлагын ашиглалтын хугацааг уртасгахад тусалдаг. Энэ нь эргээд эд ангиудын сул зогсолтыг багасгаж, эргэлтийн хөрөнгө, бараа материалыг багасгаж, гар аргаар ажиллах хамгийн бага хэмжээ, алдагдлыг багасгах замаар аюулгүй байдлыг сайжруулснаар бүх амьдралын мөчлөгийн зардлыг бууруулдаг. Удаан хугацааны туршид өндөр даралтын хавхлагуудад керамик материалыг хэрэглэх нь гол санаа зовоосон асуудлын нэг байсаар ирсэн, учир нь эдгээр хавхлагууд нь тэнхлэгийн болон мушгирах ачаалал ихтэй байдаг. Гэсэн хэдий ч энэ салбарын томоохон тоглогчид идэвхжүүлэлтийн моментийн тэсвэрлэх чадварыг сайжруулдаг хавхлагын бөмбөгний загварыг боловсруулж байна. Өөр нэг гол хязгаарлалт бол хэмжээ юм. Магнийн хэсэгчилсэн тогтворжсон цирконоор үйлдвэрлэсэн хамгийн том хавхлагын суудал ба хамгийн том хавхлагын бөмбөгний хэмжээ (Зураг 3) нь DN500 ба DN250 байна. Гэсэн хэдий ч одоогийн ихэнх тодорхойлогч нар эдгээр хэмжээсээс хэтрэхгүй хэмжээтэй эд ангиудыг хийхийн тулд керамик эдлэл ашиглахыг илүүд үздэг. Хэдийгээр керамик материал нь тохиромжтой сонголт болох нь батлагдсан ч тэдгээрийн гүйцэтгэлийг нэмэгдүүлэхийн тулд дагаж мөрдөх шаардлагатай энгийн удирдамж байсаар байна. Зардлаа бууруулах шаардлагатай тохиолдолд л керамик материалыг эхлээд ашиглах хэрэгтэй. Дотор болон гадна талын аль аль нь хурц өнцөг, стрессийн төвлөрөлөөс зайлсхийх хэрэгтэй. Зураг төслийн үе шатанд дулааны тэлэлтийн боломжит үл нийцэх байдлыг харгалзан үзэх шаардлагатай. Цагирагны ачааллыг багасгахын тулд керамикийг дотор нь биш гадна талд нь байлгах хэрэгтэй. Эцэст нь геометрийн хүлцэл, гадаргуугийн өнгөлгөөний хэрэгцээг анхааралтай авч үзэх хэрэгтэй, учир нь эдгээр хүлцэл нь шаардлагагүй зардлыг ихээхэн нэмэгдүүлэх болно. Төслийн эхэн үеэс эхлэн материал сонгох, ханган нийлүүлэгчидтэй хамтран ажиллахдаа эдгээр удирдамж, шилдэг туршлагыг дагаж мөрдсөнөөр үйлчилгээний хэрэгцээ шаардсан програм бүрийн хувьд хамгийн тохиромжтой шийдэлд хүрч чадна. Энэ мэдээллийг Morgan Advanced Materials-аас өгсөн материалаас олж авч, хянаж, тохируулсан болно. Морган дэвшилтэт материал-техникийн керамик . (2019 оны 11-р сарын 28). Үйлчилгээний ноцтой хэрэглээнд тохиромжтой дэвшилтэт керамик материал. AZoM. 2021 оны 5-р сарын 26-нд https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=12305-аас авсан. Morgan Advanced Materials-Technical Ceramics. "Үйлчилгээний ноцтой хэрэглээнд зориулсан дэвшилтэт керамик материал". AZoM. 2021 оны тавдугаар сарын 26. Морган дэвшилтэт материал-техникийн керамик . "Үйлчилгээний ноцтой хэрэглээнд зориулсан дэвшилтэт керамик материал". AZoM. https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=12305. (2021 оны 5-р сарын 26-нд хандсан). Морган дэвшилтэт материал-техникийн керамик . 2019. Үйлчилгээний ноцтой хэрэглээнд тохиромжтой дэвшилтэт керамик материал. AZoM, 2021 оны 5-р сарын 26-нд үзсэн, https://www.azom.com/article.aspx? ArticleID = 12305. AZoM Вашингтон мужийн их сургуулийн дэд профессор Арда Гозен, Жорж, Жоан Берри нартай ярилцлаа. Арда нь хүний ​​эд эсийн шинж чанарыг дуурайлган инженерчлэгдсэн эд эсийг бүтээх зорилготой олон байгууллагын багийн нэг хэсэг юм. Энэ ярилцлагад AZoM нь Thermo Fisher Scientific-ийн доктор Тим Нанни, доктор Адам Бушелл нартай Nexsa G2 гадаргуугийн шинжилгээний системийн талаар ярилцав. Энэхүү ярилцлагад AZoM болон Nanalysis-ийн хэрэглээний химийн хэлтсийн дарга, доктор Хуан Аранеда нар NMR-ийн хэрэглээ, ашиг тус нэмэгдэж, литийн ордуудыг шинжлэхэд хэрхэн туслах талаар ярилцав. Лекогийн GDS850 гялбаа ялгаруулах спектрометрийг янз бүрийн металлургийн материалыг шинжлэхэд ашиглаж болно. Энэ нь мөн материалын тоон гүний профайлыг өгдөг. Энэ нь 120-800 нм-ийн хүрээтэй бөгөөд олон талт юм. Hardinge® T цуврал эргэлтийн төвүүд болон SUPER-PRECISION® T цуврал эргэлтийн төвүүд нь хэт нарийвчлалтай, хатуу эргэлтийн хэрэглээний зах зээлд тэргүүлэгч гэдгээрээ алдартай. Бид таны туршлагыг сайжруулахын тулд күүки ашигладаг. Энэ вэбсайтыг үргэлжлүүлэн үзэх замаар та бидний күүки ашиглахыг зөвшөөрч байна. Нэмэлт мэдээлэл.